核酸的結(jié)構(gòu)與功能(2)(1)-閱讀頁
2025-05-16 06:45本頁面
【正文】 小片段干擾 RNA(small interfering RNA, siRNA)是生物宿主對于外源侵入的基因所表達(dá)的雙鏈 RNA進(jìn)行切割所產(chǎn)生的具有特定長度 （ 2123bp)和特定序列的小片段 RNA。 利用這一機制發(fā)展起來的 RNA干涉 (RNA interference, RNAi)技術(shù)是用來研究基因功能的有力工具 。 近幾年來 RNAi研究取得了突破性進(jìn)展 ， 被 《 Science》 雜志評為 2022年的十大科學(xué)進(jìn)展之一 ， 并名列 2022年十大科學(xué)進(jìn)展之首 。 目 錄 在 RNAi技術(shù)出現(xiàn)以前 ， 基因敲除（ gene knockout） 是主要的反向遺傳學(xué)（ reverse geics） 研究手段 ， 但其技術(shù)難度較高 、 操作復(fù)雜 、 周期長 。 目 錄 在利用 RNAi技術(shù)對 HIV 乙型肝炎 、 丙型肝炎等進(jìn)行基因治療研究中發(fā)現(xiàn) ，選擇病毒基因組中與人類基因組無同源性的序列作為抑制序列可在抑制病毒復(fù)制的同時避免對正常組織的毒副作用 。 RNA組學(xué)研究熱點是細(xì)胞中 snmRNAs的種類 、 結(jié)構(gòu)和功能 。 RNA組學(xué) 核 酸 的 理 化 性 質(zhì) The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 第 四 節(jié) 目 錄 目 錄 一、核酸的紫外吸收 1. DNA或 RNA的定量 OD260= 50μg/ml雙鏈 DNA 40μg/ml單鏈 DNA（或 RNA） 20μg/ml寡核苷酸 DNA純品 : OD260/OD280 = RNA純品 : OD260/OD280 = OD260的應(yīng)用 目 錄 二、 DNA的變性 (denaturation) 定義 ： 在某些理化因素作用下， DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。 變性后理化性質(zhì)變化： OD260增高 生物活性喪失 目 錄 目 錄 DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂 例：變性引起紫外吸收值的改變 DNA的紫外吸收光譜 ?增色效應(yīng)： DNA變性時其溶液 OD260增高的現(xiàn)象 。 目 錄 ? Tm： 變性是在一個相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)完成 ，在這一范圍內(nèi) ， 紫外光吸收值達(dá)到最大值的50%時的溫度稱為 DNA的解鏈溫度 ， 又稱融解溫度 (melting temperature, Tm) 。 目 錄 三、 DNA的復(fù)性與分子雜交 DNA復(fù)性 (renaturation)的定義 在適當(dāng)條件下，變性 DNA的兩條互補鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱為 復(fù)性 。 熱變性的 DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱為 退火 (annealing) 。 這種雜化雙鏈可以在不同的 DNA與 DNA之間形成 ， 也可以在 DNA和 RNA分子間或者RNA與 RNA分子間形成 。 核酸分子雜交 (hybridization) 目 錄 目 錄 DNADNA 雜交雙鏈分子 變性 復(fù)性 不同來源的DNA分子 目 錄 目 錄 核酸分子雜交的應(yīng)用 研究 DNA分子中某一種基因的位置 定兩種核酸分子間的序列相似性 檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否 是基因芯片技術(shù)的基礎(chǔ) 目 錄 核酸探針 能特異性地探測帶某一特定序列的 DNA或RNA分子的標(biāo)記核酸分子 。 主要方法有 Southern、 Northern、 原位雜交 等 ,這些均已廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)中基因的檢測和定位 。 不同來源的核酸酶 ， 其專一性 、作用方式都有所不同 。 根據(jù)核酸酶作用的位置不同 ， 又可將核酸酶分為 核酸外切酶 （ exonuclease） 和核酸內(nèi)切酶 （ endonuclease） 。 只作用于DNA的核酸外切酶稱為 脫氧核糖核酸外切酶 ， 只作用于 RNA的核酸外切酶稱為 核糖核酸外切酶 ；也有一些核酸外切酶可以作用于 DNA或 RNA。 目 錄 二、核酸內(nèi)切酶 核酸內(nèi)切酶催化水解多核苷酸內(nèi)部的 磷酸二酯鍵 。 還有一些核酸內(nèi)切酶對磷酸酯鍵一側(cè)的堿基有專一要求 ， 例如胰臟核糖核酸酶（ RNaseA） 即是一種高度專一性核酸內(nèi)切酶 ， 它作用于嘧啶核苷酸的 C′3上的磷酸根和相鄰核苷酸的 C′5之間的鍵 ， 產(chǎn)物為 3′嘧啶單核苷酸或以 3′嘧啶核苷酸結(jié)尾的低聚核苷酸 。 當(dāng)外源 DNA侵入細(xì)菌后 ， 限制性內(nèi)切酶可將其水解切成片段 ， 從而限制了外源 DNA在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的表達(dá) ， 而細(xì)菌本身的 DNA由于在該特異核苷酸順序處被甲基化酶修飾 ， 不被水解 ， 從而得到保護(hù) 。 目 錄 ?參與 DNA的合成與修復(fù)及 RNA合成后的剪接等重要基因復(fù)制和基因表達(dá)過程 ?負(fù)責(zé)清除多余的 、 結(jié)構(gòu)和功能異常的核酸 ，同時也可以清除侵入細(xì)胞的外源性核酸 ?在消化液中降解食物中的核酸以利吸收 ?體外重組 DNA技術(shù)中的重要工具酶 生物體內(nèi)的核酸酶負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外催化核酸的降解 核酸酶的功能 目 錄 核 酶 ? 催化性 DNA (DNAzyme) 人工合成的寡聚脫氧核苷酸片段，也能序列特異性降解 RNA。 目 錄 核酶 (ribozyme)一詞用于描述 具有催化活性的 RNA, 即化學(xué)本質(zhì)是核糖核酸 (RNA), 卻具有酶的催化功能 。 核酶的功能很多 ,有的能夠 切割 RNA, 有的能夠 切割 DNA, 有些還具有 RNA 連接酶 、磷酸酶 等活性 。 大多數(shù)核酶通過催化轉(zhuǎn)磷酸酯和磷酸二酯鍵水解反應(yīng)參與 RNA自身剪切 、 加工 過程
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